【正文】 實(shí)踐是檢驗(yàn)真理的唯一標(biāo)準(zhǔn)。本設(shè)計(jì)廠房的形式為單層與多層相結(jié)合的形式，將各層樓高設(shè)計(jì)均設(shè)計(jì)為6m。 （ 2） 車(chē)間柱網(wǎng) 廠房的柱網(wǎng)對(duì)建廠的基建投資和日后運(yùn)轉(zhuǎn)和維修都有直接影響。 本設(shè)計(jì)采用綜合性集中廠房，其優(yōu)點(diǎn)為： （ 1） 生產(chǎn)車(chē)間集中，廠區(qū)布置緊湊，節(jié)約占地面積； （ 2） 各生產(chǎn)車(chē)間連在一起便于組織連續(xù)生產(chǎn)流水線； （ 3） 半成品可避免露天搬運(yùn)，而且運(yùn)輸線路近； （ 4） 保證半成品在儲(chǔ)運(yùn)過(guò)程中不變形； （ 5） 設(shè)備可就近共用。車(chē)間的布置直接影響今后的生 產(chǎn)，如果車(chē)間布置上出現(xiàn)問(wèn)題，將會(huì)給以后整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程造成非常嚴(yán)重的后果，所以車(chē)間布置設(shè)計(jì)是非常重要的。計(jì)算如下： 高混機(jī)的利用率為 ，功率為 50kw； 冷混機(jī)的利用率為 ，功率為 11kw； 擠出造粒機(jī)利用率為 ，功率為 280kw； 擠出機(jī)成型機(jī)的利用率為 ，功率為 45kw。對(duì)高溫粉料、粒料也能使用。 (450 8) = 所以選擇 Dg=1400mm 的儲(chǔ)罐。則實(shí)際風(fēng)速 ： smu /)1 4 6 0 0/(4 7 . 3 984dQ4 22 ????? ?? ）（計(jì)實(shí) 。 每 1h 進(jìn)入高混機(jī)的流量為 所以選用 LL15 型腰輪流量計(jì)，其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 39。 SWP100 型破碎機(jī)主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表37。 高速混合機(jī)的選取和計(jì)算 選用 SHRL300 型高速混合機(jī)，其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 35。 表 32 SJ120A 型塑料擠出機(jī) 技術(shù)參數(shù) SJ120A 型 螺桿直徑 120mm 螺桿長(zhǎng)徑比 L/D 28 螺桿轉(zhuǎn)速 12～ 72r/min 生產(chǎn)能力（最高產(chǎn)量） 160kg/h 電動(dòng)機(jī)功率 30～ 45KW 機(jī)器中心高 1000mm 外形尺寸 3200mm 800mm 1600mm 加熱功率 25KW 設(shè)備重量 1800kg 設(shè)備電源 380v 價(jià)格 約 98 萬(wàn) /臺(tái) 成型機(jī)臺(tái)數(shù)的計(jì)算：根據(jù)制品的形狀、冷卻定型的難易程度，選擇牽引速度為 (一般在 ～ 2m/min范圍 )。采用非鉛鹽穩(wěn)定劑取代傳統(tǒng)鉛鹽熱穩(wěn)定劑來(lái) 生產(chǎn) PVC－ U 管材的廠家。 原料配方的 確定 如下表 11 列出所示。二是開(kāi)發(fā)了一種空心壁的聚氯乙烯大口徑管 ,管徑可 做到 。大量事實(shí) 證明 ,使用聚氯乙烯制作固定和半固定管?chē)姽嘞到y(tǒng) ,設(shè)備不腐蝕 ,管材不結(jié)垢 ,與使用鑄鐵管、鋁管、 ABS管相比大大降低了噴灌設(shè)施的造價(jià) ,成為節(jié)水、節(jié)地、節(jié)省能源 ,解決 12 億人口吃糧問(wèn)題的重要措施之一。無(wú)壓管大量用于室內(nèi)下水管和雨水系統(tǒng)管。 4 （ 7)聚氯乙烯護(hù)墻板和地板 聚氯乙烯護(hù)墻板主要用于取代鋁制護(hù)墻板。 （ 4） PVC 硬材和板材 PVC 中加入穩(wěn)定劑、潤(rùn)滑劑和填料，經(jīng)混煉后，用擠出機(jī)可擠出各種口徑的硬管、異型管、波紋管，用作下水管、飲水管、電線套管或樓梯扶手。在發(fā)達(dá)國(guó)家，塑料門(mén)窗的市場(chǎng)占有率也是高居首位，如德國(guó)為 50%，法國(guó)為 56%，美國(guó)為 45%。此類(lèi)應(yīng)用廣泛的 PVC 管在國(guó)外列為 I型，而特殊改性的硬管則列為 II 型。 聚氯乙烯管材存在以下缺點(diǎn) :①?gòu)?qiáng)度較低 ,受壓能力較差。 PVCU 管 材 廣泛應(yīng)用于給水、建筑排水、排污、化工等領(lǐng)域，是 PVCU 制品中重要的種類(lèi)，也是塑料管道中使用最廣泛的產(chǎn)品之一 。在目前的投資熱潮中 ,我們應(yīng)該清醒地看到 ,我國(guó)聚氯乙烯管材生產(chǎn)企業(yè)在研發(fā)、清潔生產(chǎn)、規(guī)模經(jīng)濟(jì)和成本控制方面存在的問(wèn)題。 發(fā)展聚氯乙烯管材與使用鋼鐵和其它金屬管相比有許多優(yōu)越性 ： ① 聚氯乙烯產(chǎn)品消耗 能源最少 ,生產(chǎn)成本最低 。本文綜述了硬質(zhì) PVC 型材的特點(diǎn)及發(fā)展現(xiàn)狀與前景并從聚氯乙烯管材生產(chǎn)工藝著手，選擇普遍使用的雙螺桿擠出成型的成型方法生產(chǎn)聚氯乙烯管材，通過(guò)配方選擇、物料衡算、熱量衡算、設(shè)備選型、工藝參數(shù)控制等過(guò)程對(duì)整個(gè)工藝流程作了較為詳 盡的闡述。 Process design 1 前 言 中國(guó)聚氯乙烯工業(yè)自 1958 年正式投產(chǎn)以來(lái) ,經(jīng)過(guò) 30多年的發(fā)展已成為我國(guó)塑料產(chǎn)品中生產(chǎn)能力最大的一個(gè)行業(yè) ,產(chǎn)量?jī)H次于聚乙烯 ,在國(guó)內(nèi)居第 2位。我國(guó)南北方廣大地區(qū)也開(kāi)始大量使用聚氯乙烯管材 ,但從我國(guó)建筑、農(nóng)業(yè)市場(chǎng)應(yīng)用水平來(lái)看 ,還有不少差距 ,生產(chǎn)技術(shù)、產(chǎn)品品種和質(zhì)量還有望進(jìn)一步改進(jìn)。隨著聚氯乙烯管材業(yè)應(yīng)用領(lǐng)域的進(jìn)一步拓展和產(chǎn)品質(zhì)量的提高 ,必定會(huì)拉動(dòng)聚氯乙烯產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展。管內(nèi)流體速度比鋼管高 30％左右，且結(jié)垢少，不生銹，長(zhǎng)期運(yùn)輸水和其他流體，流率和流量均能保持不變；而鐵管會(huì)生銹、結(jié)垢，使用數(shù)年后管內(nèi)流率和流量均要減少。 硬 PVC 管系將 PVC 樹(shù)脂與穩(wěn)定劑、 潤(rùn)滑劑等助劑配混，經(jīng)造粒后再擠出成型制得，也可采用雙螺桿 (異向 )粉料一次成型。安裝方便簡(jiǎn)捷，密封性好 。也可以通過(guò)剪裁，熱合加工包裝袋、雨衣、桌布、窗簾、充氣玩具等。 PVC 容器主要生產(chǎn)礦泉水、飲料、化妝品瓶，也有用于精制油的包裝。聚氯乙烯用于許多體育娛樂(lè)品，如玩 具、唱片和體育運(yùn)動(dòng)用品，目前聚氯乙烯玩具增長(zhǎng)幅度大，由于聚氯乙烯玩具和體育用品生產(chǎn)成本低，易于成型而占有優(yōu)勢(shì)。過(guò)去 ,中國(guó)傳統(tǒng)的種田方法是使用土渠灌溉 ,水源浪費(fèi)十分嚴(yán)重。角的擠出機(jī)組 (或 3 臺(tái)擠出機(jī)組 )混煉塑化 ,然后 ,通過(guò)一分料頭 ,確保分隔成 2 股硬 皮層的物流與發(fā)泡芯層料很好連接 ,并送人后面的機(jī)頭和模具 ,生產(chǎn)出表面光滑、管壁內(nèi)部發(fā)泡的復(fù)合管壁結(jié)構(gòu)的聚氯乙烯管材。②擠出成型過(guò)程，將 配好的物料在上料器的作用下，由料倉(cāng)送至擠出機(jī)的加料斗中，然后物料由加料斗進(jìn)入擠出機(jī)進(jìn)行加熱、塑化。在 PVCU 管材中，填充劑 (碳酸鈣 )的主要作用為降低管材成本（碳酸鈣的噸價(jià)與 PVC 粉噸價(jià)比例為 1： 16）。擠出成型機(jī)規(guī)格與所生產(chǎn)的管材尺寸關(guān)系見(jiàn)表 31。 表 33 SJGE120B 型輔機(jī)主要參數(shù) 輔機(jī)裝置 外形尺寸 /mm 重量 /kg 冷卻裝置 3000 720 1150 200 牽引裝置 1435 819 1360 800 切割裝置 1950 1075 1210 390 支架 3000 400 1042 100 擠出造粒機(jī)的選取和計(jì)算 為了提高生產(chǎn)能力，提高粒料的質(zhì)量，選擇 SJ200 型擠出造粒機(jī)，其主要技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 34。 破碎機(jī)的選取和計(jì)算 為了回收 PVC 的下腳料和廢、次品管材，使之經(jīng) 過(guò)破碎制成顆粒進(jìn)行再次使用，選用 SWP100 型塑料破碎機(jī)。其規(guī)格見(jiàn)表 38。 m在 110之 間，取 m=8。彎頭， n=2，阻力系數(shù) ?? 22233 /6 . 8 216)( 6 )2/( mk g fgumnP ????????? 實(shí)彎 ?? 23333 /2 7 . 1 776 . 8 2168 5 . 8 644 . 4 97 mk g fPPPP ??????????? 彎垂直水平 ④ 旋風(fēng)分離器的壓力損失 4P? 規(guī)定其局部阻力系數(shù) 14 /16 DAB?? ，式中， A=D/2， B=D/4， 2/1 DD? ， 84?? 22244 /7 . 9 710)()2/( mk g fguP ??????? 實(shí)垂直?? 24321 /6 2 . 5 4107 . 9 7102 7 . 1 772 2 . 4 mk g fPPPPP ?????????????? 總 （ 4） 鼓風(fēng)機(jī)的 選取 考慮到設(shè)計(jì)誤差和輸送條件改變時(shí)的安全性，則 3 6 . 9 2 P a116 2 . 5 %71 ?????? 總鼓 ）（ PP 則供料點(diǎn)處： 2430 /1 7 1 . 8 7117 . 9 7102 7 . 1 ?????????始 20 /)(1 7 1 . 8 ???? 始始 ?? 考慮管系及供料器的系數(shù) C= hmQCQ /8 5 . 9 ????? 始計(jì)風(fēng) ?? 鼓風(fēng)機(jī)所需風(fēng)量： m i n/????? ?? 風(fēng)始鼓 根據(jù) 鼓鼓 、 QP ，選擇 4723A 型離心鼓風(fēng)機(jī)，其技術(shù)參數(shù)見(jiàn)表 310。 表 313 H05XPM 型貨梯技術(shù)規(guī)格 技術(shù)參數(shù) H05XPM 型 載重 500kg 速度 轎廂 B L 1500mm 1500mm 井道 B1 L1 2350mm 1860mm 機(jī)房 B2 B2 3000mm 3000mm 凈門(mén)口 M 1100mm 轎廂門(mén) 雙折式 廳門(mén) 雙折式 除塵器的選取 由于前面所選風(fēng)機(jī)型號(hào)較小，輸送物料量較小，經(jīng)分離器排放到空氣中的粉塵量不是太大，故選用小型除塵設(shè)備，選擇 DMC36 型電控脈沖袋式除塵器（見(jiàn)表 314），帶有 36條濾袋。本系列無(wú)機(jī)械傳動(dòng)，無(wú)需保養(yǎng)、維修、無(wú)噪音、粉塵，封閉性能好；網(wǎng)目永不堵塞，篩網(wǎng)利用率高；占地空間小，移動(dòng)靈活方便；篩選自動(dòng)排料，便于連續(xù)的生產(chǎn)作業(yè)；省電、省工、省力，降低生產(chǎn)成本。oC)。同時(shí)，還應(yīng)考慮單層或多層廠房以及室外場(chǎng)地和設(shè)備露天置放等問(wèn)題。廠房的平面布置設(shè)計(jì)，應(yīng)力求簡(jiǎn)單。多層廠房占地少但造價(jià)高，而單層廠房占地多但造價(jià)低。 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)的訓(xùn)練，讓我對(duì)自己的專業(yè)有了更加感性和理性的認(rèn)識(shí)，我們了解了工程設(shè)計(jì)的基本內(nèi)容，掌握了加工廠車(chē)間設(shè)計(jì)的主要程序和方法，增強(qiáng)了分析和解決工程實(shí)際問(wèn)題的能力。 高分子材料加工廠設(shè)計(jì) 北京 化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx [4 張玉龍 張子欽 塑料擠出制品配方設(shè)計(jì)與加工實(shí)例 .國(guó)防工業(yè)出版社 20xx [5]潘祖仁，邱文豹，王貴恒 .塑料工業(yè)手冊(cè) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社 . [6]強(qiáng)信然 吳勇 最新塑料制品的開(kāi)發(fā)配方與工藝手冊(cè) 化學(xué)工業(yè)出版社 .20xx [7]王文廣，嚴(yán)一豐等 .塑料配方大全 .北京：化學(xué)工業(yè)出版社 ,20xx： 314318. [8]鄭德，李杰等 .塑料助劑與配方設(shè)計(jì)技術(shù) .北京：化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx： 6696. [9]黃銳，曾邦祿等 .塑料成型工藝學(xué) .北京：中國(guó)輕工業(yè)出版社， 20xx： 135144. [10]王加龍等 .塑料成型工藝 .北京 ： 印刷工業(yè)出版社， 20xx： 9099. [11]冷真龍，莫盛秋等 .塑料成型工 藝及模具設(shè)計(jì) .：電子科技大學(xué)出版社， 20xx：2932. [12]陳敏恒，叢德滋，放圖南，齊明齋 .化工原理上冊(cè) .化學(xué)工業(yè)出版社， 20xx：2743. [13]徐德增，劉維錦等 .高分子材料生產(chǎn)加工設(shè)備 .中國(guó)紡織出版社， 20xx： 220237. 。 本設(shè)計(jì)將造粒機(jī)、擠出機(jī)及輔機(jī)、破碎機(jī)等設(shè)備放置在 1層，高混機(jī)、冷混機(jī)放置在多層廠房 2層，配料秤放置在多層廠房的 3層，樹(shù)脂及各種助劑的儲(chǔ)罐放置在多層廠房的 4層，其他設(shè)備根據(jù)需要放置。 （ 3） 車(chē)間內(nèi)組成 車(chē)間內(nèi)部主要包括：工藝生產(chǎn)部門(mén)、檢驗(yàn)部門(mén)、機(jī)修室、儀表控制室、破碎室、配電室、會(huì)議室、休息室、資料室、更衣室、廁所及浴池 等。 本設(shè)計(jì)在配料工段中利用了重力流程，所以將造粒工段設(shè)置為多層廠房，本設(shè)計(jì)中廠房共 4 層，管材的擠出成型和各加工設(shè)備設(shè)計(jì)成單層廠房。 27 車(chē)間布置設(shè)計(jì) 車(chē)間布置設(shè)計(jì)的基本條件 在進(jìn)行車(chē)間布置之前，應(yīng)對(duì)車(chē)間所處的環(huán)境進(jìn)行詳細(xì)了解，主要包括： （ 1） 車(chē)間內(nèi)部環(huán)境； （ 2） 車(chē)間外部環(huán)境。oC)。 影響篩選效率的主要因素有： ① 物料粒度與篩孔尺寸； ② 物料在篩面上的移動(dòng)速度（一般取 ，移動(dòng)速度慢，篩選效率高 ）； ③ 篩面傾斜度和有效面積（前者小、后者大時(shí)可提高篩選效率）。 21 表 311 橢圓封頭尺寸 Dg（ mm） 高度（ mm） 容積（ m3） 厚度（ mm） 600 200 4 1400 350 6 表 312 60176。本設(shè)計(jì)取 c=8。 輸送粉料鼓風(fēng)機(jī)的計(jì)算與選取 （ 1） 計(jì)算生成率 )/()(/21 htTKKGG dS ????? 式中 T—— 裝置一晝夜工作時(shí)數(shù)，平均每天上料 8 次，一次 15min，則T=8?=2h； 1K —— 物料發(fā)送不均勻系數(shù)，與工藝過(guò)程特點(diǎn)、物料發(fā)送機(jī)械形式有關(guān)， 1K =； 2K —— 考慮遠(yuǎn)景發(fā)展的系數(shù)，一般不大于 ， 2K 取 ； dG —— 平均晝夜輸送量。 高混機(jī)每鍋裝料量為 ，說(shuō)以每鍋中各組分質(zhì)量如下： PVC %=； CPE（ 36%） %=； ACR401 %